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一般照明用OLED面板安全性能評價

文檔作者：劉晶周陶敏文檔來源：上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院上海時代之光照明電器檢測有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2022年10月13日
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2 0 1 7 年1 2 月光源與照明2 0 1 7 年第4 期
_ 般照明用OLED面板安全性能評價
劉晶周陶敏上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院
上海時代之光照明電器檢測有限公司（上海201114)
摘要：隨著O L E D 產(chǎn)品進(jìn)人人們的生活， 自然而然需要相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對于O L E D 產(chǎn)品的安全和性能提出相關(guān)要求。文章介紹了
國際標(biāo)準(zhǔn)中對于一般照明JT] O L E D 面板安全性能的評價指標(biāo)以及測試方法。
關(guān)鍵詞： OLED; —般照明；安全性能
〇引言
1987年美國柯達(dá)公司的鄧青云博士采用有機(jī)小分
子半導(dǎo)體材料研制成功低電壓、高亮度的有機(jī)發(fā)光二
級管（OLED) ' 自此后相關(guān)領(lǐng)域的研究蓬勃興起，成
為學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的研究熱點(diǎn)。近年來，OLED已經(jīng)
在中小尺寸顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，同時OLED
大尺寸技術(shù)也在不停的進(jìn)步，OLED照明產(chǎn)品也將慢
慢進(jìn)入到人們的生活中。全球OLED照明市場從2012
年開始啟動，根據(jù)美國DisplaySearch公司的預(yù)測，到
2 0 2 0年有望達(dá)到1 40億美元規(guī)模。隨著OLED產(chǎn)品進(jìn)
入人們的生活，自然而然的需要相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對于OLED
產(chǎn)品的安全和性能提出相關(guān)要求。
為了對OLED的相關(guān)安全性能提出要求及試驗方
法，IEC在2〇M 年9 月發(fā)布了標(biāo)準(zhǔn)IEC 62868: 2〇M
“一般照明用有機(jī)發(fā)光二極管面板-安全要求”。標(biāo)準(zhǔn)適
用的產(chǎn)品范圍為用于室內(nèi)照明或類似的一般照明用，
工作電壓交流不大于120 V (頻率50 Hz或60 Hz) ,直
流不大于50 V 的OLED面板。標(biāo)準(zhǔn)對于OLED面板
的一般要求、標(biāo)記、結(jié)構(gòu)、機(jī)械危害、異常狀態(tài)、絕
緣與電氣強(qiáng)度、熱壓力、爬電距離與電氣間隙、防熱
防火、光生物安全、接線端子、燈具設(shè)計信息等做出
了要求'
1 一般要求
OLED面板的設(shè)計和制造應(yīng)使得其在正常使用時
不應(yīng)對人體或環(huán)境造成任何危害。即使在失效時，也
應(yīng)該是安全的。
對于OLED面板的試驗一般都應(yīng)在25 ± 5 °C的環(huán)
境溫度下進(jìn)行。除非在標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定，測試時的電
流與額定電流的偏差不應(yīng)超過1 % 。
測試時，OLED面板應(yīng)按制造商的說明書進(jìn)行安
裝。如果有多個安裝位置的話，則應(yīng)按照每個試驗最
不利的條件進(jìn)行安裝。比如在進(jìn)行電氣試驗時，安裝
位置應(yīng)使得在出光面的熱積累最大。在測試過程中
OLED面板的安裝位置應(yīng)保持不變。
2 標(biāo)記
OLED面板的標(biāo)記應(yīng)該清晰牢固，標(biāo)記包含內(nèi)容
見表1。
表1 標(biāo)記的內(nèi)容和位置
參 數(shù)廣品
包裝或
產(chǎn)品過傳頁
制造商(或責(zé)任供應(yīng)商)或商標(biāo)強(qiáng)制
極性強(qiáng)制
型號或產(chǎn)品代碼強(qiáng)制
額定電流或額定電流范圍強(qiáng)制
額定電壓或額定電壓范圍強(qiáng)制
額定功率強(qiáng)制
供電類型(直流或交流)及頻率強(qiáng)制
形狀及尺寸強(qiáng)制
連接信息強(qiáng)制
安裝說明強(qiáng)制
工作溫度范圍強(qiáng)制
I P 等級強(qiáng)制
燈具設(shè)計信息強(qiáng)制
其中連接信息應(yīng)包括機(jī)械及電氣連接的方法。電
氣連接應(yīng)說明使用的驅(qū)動類(即恒流工作或恒壓工作)。
3 安全性能要求
3 . 1結(jié)構(gòu)
3.1.1絕緣材料
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定OLED面板不應(yīng)使用木頭、棉、絲織品、
紙或類似的纖維材料作為絕緣材料。
3.1.2機(jī)械強(qiáng)度
OLED面板需要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用IEC 60068-2-6中的正弦波振動試
驗來驗證OLED面板的機(jī)械強(qiáng)度。振動試驗應(yīng)該在X、
y 、Z三個軸向上分別進(jìn)行，最大位移為0.35 mm, 加
速度為50 m/s2, 振動頻率為10 Hz~ 500 Hz, 持續(xù)時
? 39 .
2 0 1 7 年1 2 月光源與照明2 0 1 7 年第4 期
間為3 0 個周期（每個軸向上分別進(jìn)行1 0 次)。振動試
驗后，01^0面板應(yīng)先正常工作15 111丨11，0 1 ^ 0 面板
的玻璃不應(yīng)碎裂或損壞，不應(yīng)產(chǎn)生火、煙火可燃?xì)怏w。
另外，振動試驗后，OLED面板如有部件松動，則要
求松動部件不應(yīng)造成安全危害。試驗前無法觸碰到的
導(dǎo)電部件在試驗后同樣不應(yīng)被觸碰到。
3.1.3內(nèi)部短路
OLED面板有內(nèi)部短路時不應(yīng)產(chǎn)生危害。
為了驗證這一特性，首先應(yīng)在OLED面板上制造
一個內(nèi)部短路（制造方法應(yīng)該按制造商的聲稱或標(biāo)準(zhǔn)
附錄C 中的方法進(jìn)行)。內(nèi)部短路的位置應(yīng)該靠發(fā)光區(qū)
域邊緣2 mm左右。試驗前OLED面板應(yīng)不工作。產(chǎn)
生內(nèi)部短路后，燈具應(yīng)在額定電流下工作30 min，
OLED面板不應(yīng)產(chǎn)生火焰或熔化物，樣品的發(fā)熱部分
不應(yīng)引燃薄紙（薄紙要求見ISO 4046-4: 2 0 0 2第4.187
條規(guī)定)，同時玻璃不應(yīng)碎裂或損壞。如果樣品工作時
未發(fā)生內(nèi)部短路，則應(yīng)按前述方法再次制造內(nèi)部短路；
如果3 次過后仍未發(fā)生內(nèi)部短路，則視為樣品通過測試。
對于玻璃襯底的OLED面板，可使用電烙鐵（預(yù)
熱至至少4 3 0 丈）或激光的方法來制造內(nèi)部短路。電
烙鐵應(yīng)在短路制造成功后迅速的離開OLED面板。若
OLED面板有外稱合層（如光學(xué)稱合層）或塑料膜時，
應(yīng)將外層輕輕剝開露出足夠制造內(nèi)部短路部分后進(jìn)行
制造內(nèi)部短路的操作，操作完成后應(yīng)將剝開的外層軍
新粘合。
對于柔性塑料襯底的O L E D面板，可通過在其表
面施加垂直壓力的方法來制造內(nèi)部短路。操作時，使
用溫度為2 5 ± 5 丈、半徑為0 .5 ± 0 .0 5 m m 的金屬頭按
壓O L E D 面板約1 s ，壓力約為100 N 。
3.1.4銳邊、毛刺
OLED面板的線路應(yīng)肀滑并應(yīng)避開銳邊、毛刺等
可能降低導(dǎo)線絕緣的位置。如有銳邊的螺絲等類似部
件不應(yīng)在線路上。
3.1.5 IP 等級
OLED面板的IP等級應(yīng)與聲稱一致。
3. 2機(jī)械危害
邊緣或角的材質(zhì)為玻璃的OLED面板應(yīng)該沒有鋒
利的邊或角，以免在安裝、正常使用或維護(hù)時產(chǎn)生危
害;有金屬箔或薄塑料膜的OLED面板應(yīng)該有保護(hù)層，
以免其鋒利的邊緣或角在安裝、正常使用或維護(hù)時產(chǎn)
生危害。
這一要求通過目視檢查以及IEC TR 6 狀54 規(guī)定的
銳邊測試器來驗證。
3 . 3異常狀態(tài)
預(yù)期使用時可能產(chǎn)生異常狀態(tài)時，O L E D 面板不
應(yīng)產(chǎn)生安全危害。
這一要求通過過載試驗來考察。除非制造商或供
應(yīng)商另有規(guī)定，過載試驗應(yīng)在25 ± 5 °C的環(huán)境溫度下
進(jìn)行。試驗中溫度的變化不應(yīng)超過± 2 1 。
O L E D 面板首先在額定電流下工作，然后增加電
流并監(jiān)控輸入端功率，直至輸入功率或輸入電流達(dá)到
額定值的1 5 0 % 。試驗應(yīng)進(jìn)行15 min。試驗后，OLED
面板不應(yīng)產(chǎn)生火焰或熔化物，樣品的發(fā)熱部分不應(yīng)引
燃ISO 4046-4: 2 0 0 2 第4 . 1 8 7 條規(guī)定的薄紙，同時玻
璃不應(yīng)碎裂或損壞。
3 .4絕緣電阻和電氣強(qiáng)度
O L E D 面板的絕緣電阻應(yīng)該滿足IEC 6 0 5 9 8 - 1第
1 0 .2 .1 條的規(guī)定;O L E D面板的電氣強(qiáng)度應(yīng)該滿足IEC
6 0 5 9 8 - 1第1 0 . 2 .2 條的規(guī)定。
3 . 5熱應(yīng)力
O L E D 面板應(yīng)能承受足夠的熱應(yīng)力。這一要求通
過在溫度試驗箱中特定的溫度下進(jìn)行熱應(yīng)力試驗來驗
證。
試驗溫度應(yīng)為60 °C~ 70 °C之間的任意溫度。在
穩(wěn)定和試驗時溫度的變化不應(yīng)超過± 2 O L E D 面
板放人試驗箱中并以額定電流工作。穩(wěn)定后試驗應(yīng)持
續(xù)60 min。試驗后O L E D面板應(yīng)能正常工作且不應(yīng)產(chǎn)
生火焰或溶化物，同時玻璃不應(yīng)碎裂或損壞。
3 .6爬電距離和電氣間隙
O L E D 面板的電氣強(qiáng)度應(yīng)該滿足IEC 6 0 5 9 8 - 1第
1 1章的規(guī)定。
3 . 7耐熱、耐火
( 1) 耐熱
提供防觸電保護(hù)的外部絕緣材料部件，以及同定
載流部件都應(yīng)該足夠耐熱。合格性由IEC 6 0 5 9 8 - 1第
1 3 . 2 . 1 條中規(guī)定的球壓試驗來驗證。但是對于提供附
件絕緣的塑料部件，球壓試驗不是必須的。
( 2) 耐火
固定載流部件在其位的絕緣材料部件記憶提供防
觸電保護(hù)的絕緣材料制成的外部部件應(yīng)耐燃燒、防引
燃。
耐熱、耐火要求的合格性由IEC 6 0 5 9 8 - 1第1 3 章
的規(guī)定的方法進(jìn)行測試，陶瓷材料除外。試驗時樣品
應(yīng)為整塊O L E D 面板。如果樣品面積太小無法進(jìn)行上
述試驗，則試驗應(yīng)在同樣材質(zhì)、面積為30 mm2的獨(dú)立
樣品上進(jìn)行，每塊樣品的厚度應(yīng)與O L E D 面板最薄處
的厚度一致。
. 4 0 ?
2 0 1 7 年1 2 月光源與照明2 0 1 7 年第4 期
3 . 8光生物安全性
OLED產(chǎn)品預(yù)期不會產(chǎn)生紫外、紅外或藍(lán)光危害，
因此無需相應(yīng)的警告標(biāo)識，也不需要進(jìn)行相關(guān)測試。
3 .9接線端子
適用時，螺紋接線端子應(yīng)滿足IEC 60598-1第M
章的規(guī)定；無螺紋接線端子應(yīng)滿足IEC 60598-1第15
章的規(guī)定。
4 燈具設(shè)計信息
圖1 基丁' O LED面板或模組的OLED照明系統(tǒng)
將OLED面板用于燈具設(shè)計時，應(yīng)3 考慮OLED
面板內(nèi)部短路時可能對用戶造成的危害。
內(nèi)部短路區(qū)域的電阻比有機(jī)電致發(fā)光層的電阻要
低得多。這會改變OLED面板上的電流，通常還會引
起內(nèi)部短路區(qū)域電流密度明顯增大。結(jié)果就將導(dǎo)致
OLED面板（或OLED面板部分區(qū)域）不再發(fā)光。一
般在內(nèi)部短路區(qū)域會有一個不為〇的殘余電容。因此
在通電工作時，這一區(qū)域會產(chǎn)生大量的熱量，局部區(qū)
域可能超過1〇〇
若使用恒流電源來驅(qū)動OLED，在發(fā)生內(nèi)部短路
后，OLED兩端的電壓會降低，導(dǎo)致功耗降低。若使
用恒壓電源來驅(qū)動OLED，通過OLED的電流會增加
直到達(dá)到電源的電流限值或其壓降上升到與正常工作
時一致，這會導(dǎo)致功耗明顯上升。
內(nèi)部短路可能導(dǎo)致以下安全危害：（1 ) 人體接觸
短路點(diǎn)時灼傷或燙傷；（2 ) 引燃OLED面板附近的可
燃材料；（3 ) 引燃用戶放置在OLED面板上的可燃材
料；（4 ) 由于工作狀態(tài)異常導(dǎo)致其他部件的失效；（5)
OLED面板材料碎裂或溶化。
因此在燈具設(shè)計時，應(yīng)采取必要的措施來盡量減
小可能對用戶造成的危害。
5 結(jié)語
隨著發(fā)光效率和質(zhì)量的提高、價格的降低， OLED
相對于LED以及傳統(tǒng)照明光源的優(yōu)勢也越來越明顯，
可以預(yù)見OLED照明產(chǎn)品也將越來越多的出現(xiàn)在人們
工作和生活中。為防止OLED對人體或環(huán)境造成危害，
需要對OLED的安全性能進(jìn)行評估和控制。文章介紹
了國際標(biāo)準(zhǔn)對于OLED面板安全性能的評價方法，評
價方法的普及可以有效幫助制造商提高OLED的安全
性能。
參考文獻(xiàn)
[1] Tang C W, Vanslyke S A. Organic Electroluminescent Diodes
[J]. Applied Physics Letters, 1987, 51(12): 913-915.
[2] Organiclightemittingdiode(OLED)panelsforgenerallighting-
Safety requirements: IEC 62868 [S].
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